CN107859064A - 一种预制管廊与现浇管廊衔接防水结构及施工方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种预制管廊与现浇管廊衔接防水结构，包括台阶式企口、低模量聚氨酯密封胶、铜板止水带、接水盒、注浆干管、注浆导管和注浆孔；预制管廊的上部为顶板，预制管廊的下部为底板，预制管廊的中部为侧壁；预制管廊与现浇管廊连接断面侧壁上设有台阶式企口；管廊表面设有凹槽，凹槽内埋设环向注浆干管，所述注浆干管两端设有注浆导管，所述注浆干管管体上设有等距分布的注浆孔；施工缝内外侧端口设有低模量聚氨酯密封胶，施工缝内部设有铜板止水带。本发明的有益效果是：多重防水结构，隔水效果好；连接处强度更高，减少不均匀沉降；防水结构施工简单，省时省工，成本低；变形缝漏水双重抢险修补保障。

Description

一种预制管廊与现浇管廊衔接防水结构及施工方法

技术领域

本发明属于地下工程领域，特别涉及一种预制管廊与现浇管廊衔接防水结构及施工方法，适用于预制管廊与现浇管廊衔接处施工缝防水施工，尤其适用于对预制段和现浇段连接处防水性要求较高的管廊防水施工。

背景技术

地下综合管廊在城市地下空间的利用、对自然灾害的抵御能力、沟内各管线后期的养护、有效解决拉链路问题等方面，有着传统管线埋设方式所无法比拟的优势。因此，国内越来越多的大中型城市都开始尝试综合管廊的建设试验和规划，综合管廊建设已成为现代化建设的大势所趋。

管廊是城市地下设置的动脉，但渗漏水问题一直是困扰地下管廊工程的质量通病，特别是在预制段管廊和现浇段管廊连接处，由于施工缝的存在，其渗水问题尤为严重。当前的止水产品，如果施工过程中混凝土的振捣不足或振捣过度，水体仍然可以从止水带和混凝土的间隙中渗出，引起工程结构的漏水。其次施工现场的止水带接头质量不过关也是导致工程结构漏水的重要原因。在止水带两侧设置的整块镀锌钢板，使得止水带质量大，成本高、安装不方便。另一方面，混凝土结构施工过程中，常因施工缝预设导致裂缝产生，且后期封堵时难度大，成本高。现阶段处理裂缝问题，多采用止水带、遇水膨胀止水条或止水胶结合注浆管等方式封堵，对封堵部位界面要求平整、干燥，工序复杂，费时费力，且封堵效果不佳。

随着地下综合管廊施工技术不断进步，有些工程部分段落采用预制管廊，有些段落采用现浇管廊，预制管廊与现浇管廊的衔接施工问题成为管廊施工新的技术难题。尤其是在沿江沿海地下水位较高，地基为淤泥质软土地基的情况，地下水和地基沉降对预制管廊和现浇管廊衔接结构提出了较高的强度要求和防水要求。

综上所述，传统的综合管廊施工缝防水难题仍然存在，预制管廊与现浇管廊衔接工程对衔接结构的防水提出新的更高的要求。已有的防水结构和方法无法满足预制管廊和现浇管廊衔接施工问题，亟需通过改进技术加以解决。

发明内容

本发明的目的是克服现有技术中的不足，提供一种预制管廊与现浇管廊衔接防水结构的施工方法。

本发明的另一个目的是提供一种预制管廊与现浇管廊衔接防水结构。本发明的目的是通过以下技术方案实现的：

这种预制管廊与现浇管廊衔接防水结构，包括：台阶式企口、低模量聚氨酯密封胶、铜板止水带、接水盒、注浆干管、注浆导管和注浆孔；预制管廊的上部为顶板，预制管廊的下部为底板，预制管廊的中部为侧壁；预制管廊与现浇管廊连接断面侧壁上设有台阶式企口；管廊表面设有凹槽，凹槽内埋设环向注浆干管，所述注浆干管两端设有注浆导管，所述注浆干管管体上设有等距分布的注浆孔；施工缝内外侧端口设有低模量聚氨酯密封胶，施工缝内部设有铜板止水带，所述铜板止水带两端设有朝向迎水面的弯曲，施工缝内侧端口设有可拆卸的接水盒；所述铜板止水带一侧预留铜芯电缆线，所述注浆导管一侧预留铜芯电缆线；管廊横断面防水结构包括铜芯电缆线、直流电源、真空泵和塑料导管，所述铜板止水带的铜芯电缆线连接直流电源正极，所述注浆导管的铜芯电缆线连接直流电源负极，所述注浆导管通过塑料导管连接真空泵。

作为优选：预制管廊的顶板、底板以及侧壁上的每级台阶均设有预留钢筋。

作为优选：所述注浆干管沿施工缝环向布置，注浆干管分为顶板、底板以及侧壁四处独立的注浆管体系，侧壁处的注浆干管为台阶状。

作为优选：管廊顶板及底板处的铜板止水带垂直施工缝对称布置，所述铜板止水带一半预留在预制管廊中，所述铜板止水带另一半在浇筑时浇筑进现浇管廊中；管廊侧壁台阶式企口处的铜板止水带沿着台阶式企口的施工缝进行垂直对称布置，所述铜板止水带呈现台阶状。

作为优选：所述接水盒用低模量聚氨酯密封胶进行固定。

一种预制管廊与现浇管廊衔接防水结构的施工方法，包括以下步骤：

步骤一、预制管廊段制作：在预制场制作预制管廊段，在侧壁设置台阶式企口，台阶式企口、顶板以及底板处设置预留钢筋；在预制管廊段台阶式企口、顶板以及底板处沿环向预埋铜板止水带，铜板止水带伸出预制管廊段用于和现浇管廊段衔接；每个铜板止水带均连接一根铜芯电缆线；铜板止水带垂直于施工缝布置，设置在管廊内侧混凝土保护层内，不与钢筋接触；在预制管廊台阶式企口处外表面预留凹槽；

步骤二、注浆管制作安装：按照预制管廊企口形式制作注浆干管，两端设置注浆导管，采用螺纹连接，两头末端封堵严密，注浆干管中间部分设置注浆孔，注浆孔用大盖图钉封堵并用胶带固定；将注浆干管和注浆导管安装并固定在台阶式企口处预留凹槽内，注浆导管和铜芯电缆线伸向管廊内侧，注浆导管出口处用密封胶临时封堵；

步骤三、现浇管廊段施工：将预制管廊段吊装到设计位置后开始支设模板、安放钢筋笼并浇筑现浇管廊段，现浇管廊段浇筑时对台阶式企口处采用人工浇捣，保护注浆导管和铜芯电缆线露出管廊内表面；浇筑完成后在管廊内外侧施工缝处填塞低模量聚氨酯密封胶，在管廊内侧施工缝处安装接水盒；

步骤四、电渗排水修复：将注浆导管连接注浆泵，向注浆导管内高压注入清水冲开被封堵的注浆孔；将铜板止水带的铜芯电缆线连接直流电源正极，注浆导管的铜芯电缆线连接直流电源负极，注浆导管连接真空泵；

步骤五、注浆封堵：在进行电渗排水修复之后将注浆导管连接注浆泵，向注浆管内高压注入水泥浆封堵裂缝。

本发明的有益效果是：

1)多重防水结构，隔水效果好

借鉴隧道建设“防、排、堵、截”的综合防水治理原则，本发明的防水结构同样通过不同种类功能的防水构造和材料进行多角度、多层次的立体化综合性防水。首先是设置于施工缝预留凹槽内的注浆干管，该结构可以在发现漏水情况时，通过注浆导管压注水泥砂浆封堵裂缝，起到防治漏水和紧急救险的作用，即所谓的“防”；由铜板止水带、注浆干管，直流电源、铜芯电缆线等构成的电渗排水修复系统可利用电势差排出渗水，并起到一定的修复微裂缝的作用，即所谓的“排”；设置在施工缝两端的低模量聚氨酯密封胶遇水会发生膨胀，在渗水源头和缝隙终端发挥堵水作用，两者构成了所谓的“堵”；施工缝内设置铜板止水带，延长了渗流路径，起到了积极有效的阻水效果，即所谓的“截”；而设置在施工缝末端的可拆卸的接水盒作为管廊防水的最后一道防线，有效收集了突破前几道“防线”的少量漏水，当接水盒中的漏水积累到一定程度还可以拆下进行人工排水。同时接水盒的水量情况可直观反映施工缝防水结构的防水性能，方便进行预先的维修和修补。以上的一整套的以“防、排、堵、截”为原则的管廊施工缝防水技术对管廊起到了多重的防水保护，充分保护了管廊内部设备的安全。

2)连接处强度更高，减少不均匀沉降

预制管廊侧壁设置台阶式企口，每级台阶宽度和高度均为1～1.2m，将本来薄弱，强度低的连接断面分散成几个断面，有利于加强预制段与现浇段之间连接的牢固度，有效减少了不同段管廊间的不均匀沉降。同时，预制管廊的顶板、底板以及侧壁上的每级台阶均设置了预留钢筋，增加了预制管廊和现浇管廊的衔接强度。

3)防水结构施工简单，省时省工，成本低

采用的主要防水性结构和材料包括环向注浆干管，铜板止水带，低模量聚氨酯密封胶，直流电源、铜芯电缆线等，施工简单，操作方便，防水效果突出，同时价格低廉，成本低，大规模的施工可以节省时间，加快工程进度。

4)变形缝漏水双重抢险修补保障

针对管廊结构老化以及施工过程中可能发生的结构损坏造成的渗水现象。本防水结构具备两重施工缝渗水修补措施。通过设置在管廊施工缝内侧的积水盒来判断渗水的严重程度。当渗水量较小时，可简单通过电渗排水修复，利用铜板止水带以及注浆干管之间的电势差排出渗水，并对存在的微裂缝进行简单修复；而当渗水量较大时，除了电渗排水修复，还可通过设置在管廊连接施工缝外表面凹槽内的环向注浆干管对施工缝周边裂缝进行有效的封堵，通过注浆导管注入水泥砂浆即可有效修补漏水部位。另外，一个环形断面分为顶板段、底板段、两侧壁段，分别安装一段带有独立注浆导管的注浆干管，即可以实现对不同位置漏水的针对性抢险救补。

附图说明

图1是预制管廊台阶式结构侧面示意图；

图2是施工缝整体防水结构示意图；

图3是顶板及底板处铜板止水带结构示意图；

图4是管廊侧壁台阶式企口处铜板止水带结构示意图；

图5是管廊横断面防水结构示意图

图6是顶板及底板处注浆管结构示意图；

图7是侧壁处注浆管结构示意图；

附图标记说明：台阶式企口1；预留钢筋2；低模量聚氨酯密封胶3；铜芯电缆线4；铜板止水带5；接水盒6；注浆干管7；注浆导管8；注浆孔9；直流电源10；真空泵11；塑料导管12。

具体实施方式

下面结合实施例对本发明做进一步描述。下述实施例的说明只是用于帮助理解本发明。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以对本发明进行若干改进和修饰，这些改进和修饰也落入本发明权利要求的保护范围内。

如图1至图7所示，所述预制管廊与现浇管廊衔接防水结构包括：台阶式企口1、预留钢筋2、低模量聚氨酯密封胶3、铜芯电缆线4、铜板止水带5、接水盒6、注浆干管7、注浆导管8、注浆孔9、直流电源10、真空泵11和塑料导管12。

如图1所示，预制管廊与现浇管廊连接断面侧壁上设有台阶式企口1，每级台阶宽度和高度均为1～1.2m，将本来薄弱、强度低的连接断面分散到几个断面上，有利于加强预制段与现浇段之间连接的牢固度。预制管廊的上部为顶板，下部为底板，中部为侧壁，预制管廊的顶板、底板以及侧壁上的每级台阶均设有预留钢筋2，增加连接强度。

如图2所示，管廊表面设有凹槽，埋设环向注浆干管7，所述注浆干管7为直径32mm的镀锌钢管，所述注浆干管7两端设有注浆导管8，注浆干管7管体上设有等距分布的直径3mm的注浆孔9。所述注浆干管7沿施工缝环向布置，且分为顶板、底板、侧壁四处独立的注浆管体系，可针对不同部位漏水情况进行有针对性的裂缝修补工作，即在发现漏水情况时可以通过注浆导管8压入水泥砂浆对施工缝裂隙进行紧急修补，缓解漏水。施工缝内外侧端口设有低模量聚氨酯密封胶3，起到积极的挡水作用。施工缝内部设有铜板止水带5，很大程度上延长了渗漏水的渗流路径，可有效起到截水的作用。施工缝内侧端口设有可拆卸的接水盒6，并利用低模量聚氨酯密封胶3进行固定。所述接水盒6收集可能进入管廊内部的最后的渗水，并可根据实际情况进行定期的拆下排水，同时可直观反映施工缝防水结构的防水性能，方便进行预先的维修和修补。

如图3所示，管廊顶板及底板处的铜板止水带5垂直施工缝对称布置，一半预留在预制管廊，另一半在浇筑时浇筑进现浇管廊中。所述铜板止水带5宽1m，厚3mm，两端设有朝向迎水面的弯曲。所述铜板止水带5一侧预留铜芯电缆线4，方便之后连接直流电源10。

如图4所示，管廊侧壁台阶式企口1处的铜板止水带5沿着台阶式企口1的施工缝进行垂直对称布置，总体呈现台阶状，每一段的长度和高度为1～1.2m，两端设有朝向迎水面的弯曲。

如图5所示，管廊横断面防水结构主体为电渗排水修复结构，包括设置在管廊靠近内壁的铜板止水带5、设置在外壁凹槽内的注浆干管7、注浆导管8、铜芯电缆线4、直流电源10、真空泵11和塑料导管12。当发现局部漏水发生时，可以优先采用电渗排水修复。所述铜板止水带5的铜芯电缆线4连接直流电源10正极，所述注浆导管8的铜芯电缆线4连接直流电源10负极，所述注浆导管8通过塑料导管12连接真空泵11，开启直流电源10在铜板止水带5和注浆干管7之间形成电势差，裂缝及混凝土的水分在电势差作用下渗向注浆导管8并由真空泵11抽出，裂缝及混凝土内的阴离子携带土颗粒等向铜板止水带5(即阳极)发生电泳，修复微裂缝。电渗的时间以无水排出时停止电渗。所使用的直流电源输出电压为36V，额定功率1000W，真空泵功率1000W。

如图6所示，顶板及底板处的注浆管结构包括注浆干管7、注浆导管8和注浆孔9，所述注浆干管7管体每隔2cm～3cm设有一组向外的注浆孔9，每个横断面开设两个注浆孔9。所述注浆孔9用大盖图钉封堵并用胶带固定，防止管廊外淤泥进入注浆干管7内部封堵导管。所述注浆干管7两端螺纹连接注浆导管8，方便后期清水清孔注浆。注浆导管8和注浆干管7均采用钢管、铜管、石墨管等导电管材。后期清水开塞压力为8MPa，稳定注浆压力为2MPa，注入水泥浆的水灰比为0.6。

如图7所示，侧壁处的注浆管结构由于侧壁设置为台阶状企口1，故表面注浆干管7也沿着施工缝铺设为台阶状。在台阶尖角处做适当的曲线处理，避免垂直管道造成后期注浆堵塞。

所述预制管廊与现浇管廊衔接防水结构的施工方法，包括以下步骤：

1)预制管廊段制作：在预制场制作预制管廊段，在侧壁设置台阶式企口1，采用顺台阶设计，每一级的台阶高度和宽度均为1m～1.2m，台阶式企口1处设置预留钢筋2；在预制管廊段台阶式企口1处沿环向预埋铜板止水带5，铜板止水带5伸出预制管廊段一定宽度用于和现浇管廊段衔接；每个铜板止水带5均连接一根铜芯电缆线4；铜板止水带5垂直于施工缝布置，位置设置在管廊内侧混凝土保护层内，不与钢筋接触；在预制管廊台阶式企口1处外表面预留凹槽；

2)注浆管制作安装：按照预制管廊企口形式制作注浆干管7，两端设置注浆导管8，采用螺纹连接，两头末端封堵严密，注浆干管7中间部分每隔2cm～3cm设置注浆孔9，每个横截面设置两个注浆孔9，注浆孔9用大盖图钉封堵并用胶带固定；将注浆干管7和注浆导管8安装并固定在台阶式企口1处预留凹槽内，注浆导管8和铜芯电缆线4伸向管廊内侧，注浆导管8出口处用密封胶临时封堵；

3)现浇管廊段施工：将预制管廊段吊装到设计位置后开始支设模板、安放钢筋笼并浇筑现浇管廊段，现浇管廊段浇筑时对台阶式企口1处采用人工浇捣，避免碰触注浆导管8和铜板止水带5，保护注浆导管8和铜芯电缆线4露出管廊内表面；浇筑完成后在管廊内外侧施工缝处填塞低模量聚氨酯密封胶3，在管廊内侧施工缝处安装接水盒6；

4)电渗排水修复：当预制管廊与现浇管廊连接处施工缝发生裂缝渗漏水时，根据接水盒6内水的情况判断渗漏水情况；将注浆导管8连接注浆泵，向注浆导管8内高压注入清水冲开被封堵的注浆孔9；将铜板止水带5的铜芯电缆线4连接直流电源10正极，注浆导管8的铜芯电缆线4连接直流电源10负极，注浆导管8连接真空泵11，开启直流电源10在铜板止水带5和注浆干管7之间形成电势差，裂缝及混凝土的水分在电势差作用下渗向注浆导管8并由真空泵11抽出，裂缝及混凝土内的阴离子携带土颗粒等向铜板止水带5(即阳极)发生电泳，修复微裂缝；

5)注浆封堵：在进行电渗排水修复之后将注浆导管8连接注浆泵，向注浆管内高压注入水泥浆封堵裂缝。

Claims (6)

1.一种预制管廊与现浇管廊衔接防水结构，其特征在于，包括：台阶式企口(1)、低模量聚氨酯密封胶(3)、铜板止水带(5)、接水盒(6)、注浆干管(7)、注浆导管(8)和注浆孔(9)；预制管廊的上部为顶板，预制管廊的下部为底板，预制管廊的中部为侧壁；预制管廊与现浇管廊连接断面侧壁上设有台阶式企口(1)；管廊表面设有凹槽，凹槽内埋设环向注浆干管(7)，所述注浆干管(7)两端设有注浆导管(8)，所述注浆干管(7)管体上设有等距分布的注浆孔(9)；施工缝内外侧端口设有低模量聚氨酯密封胶(3)，施工缝内部设有铜板止水带(5)，所述铜板止水带(5)两端设有朝向迎水面的弯曲，施工缝内侧端口设有可拆卸的接水盒(6)；所述铜板止水带(5)一侧预留铜芯电缆线(4)，所述注浆导管(8)一侧预留铜芯电缆线(4)；管廊横断面防水结构包括铜芯电缆线(4)、直流电源(10)、真空泵(11)和塑料导管(12)，所述铜板止水带(5)的铜芯电缆线(4)连接直流电源(10)正极，所述注浆导管(8)的铜芯电缆线(4)连接直流电源(10)负极，所述注浆导管(8)通过塑料导管(12)连接真空泵(11)。

2.根据权利要求1所述的预制管廊与现浇管廊衔接防水结构，其特征在于：预制管廊的顶板、底板以及侧壁上的每级台阶均设有预留钢筋(2)。

3.根据权利要求1所述的预制管廊与现浇管廊衔接防水结构，其特征在于：所述注浆干管(7)沿施工缝环向布置，注浆干管(7)分为顶板、底板以及侧壁四处独立的注浆管体系，侧壁处的注浆干管(7)为台阶状。

4.根据权利要求1所述的预制管廊与现浇管廊衔接防水结构，其特征在于：管廊顶板及底板处的铜板止水带(5)垂直施工缝对称布置，所述铜板止水带(5)一半预留在预制管廊中，所述铜板止水带(5)另一半在浇筑时浇筑进现浇管廊中；管廊侧壁台阶式企口(1)处的铜板止水带(5)沿着台阶式企口(1)的施工缝进行垂直对称布置，所述铜板止水带(5)呈现台阶状。

5.根据权利要求1所述的预制管廊与现浇管廊衔接防水结构，其特征在于：所述接水盒(6)用低模量聚氨酯密封胶(3)进行固定。

6.一种如权利要求1所述的预制管廊与现浇管廊衔接防水结构的施工方法，其特征在于，包括以下步骤：

步骤一、预制管廊段制作：在预制场制作预制管廊段，在侧壁设置台阶式企口(1)，台阶式企口(1)、顶板以及底板处设置预留钢筋(2)；在预制管廊段台阶式企口(1)、顶板以及底板处沿环向预埋铜板止水带(5)，铜板止水带(5)伸出预制管廊段用于和现浇管廊段衔接；每个铜板止水带(5)均连接一根铜芯电缆线(4)；铜板止水带(5)垂直于施工缝布置，设置在管廊内侧混凝土保护层内，不与钢筋接触；在预制管廊台阶式企口(1)处外表面预留凹槽；

步骤二、注浆管制作安装：按照预制管廊企口形式制作注浆干管(7)，两端设置注浆导管(8)，采用螺纹连接，两头末端封堵严密，注浆干管(7)中间部分设置注浆孔(9)，注浆孔(9)用大盖图钉封堵并用胶带固定；将注浆干管(7)和注浆导管(8)安装并固定在台阶式企口(1)处预留凹槽内，注浆导管(8)和铜芯电缆线(4)伸向管廊内侧，注浆导管(8)出口处用密封胶临时封堵；

步骤三、现浇管廊段施工：将预制管廊段吊装到设计位置后开始支设模板、安放钢筋笼并浇筑现浇管廊段，现浇管廊段浇筑时对台阶式企口(1)处采用人工浇捣，保护注浆导管(8)和铜芯电缆线(4)露出管廊内表面；浇筑完成后在管廊内外侧施工缝处填塞低模量聚氨酯密封胶(3)，在管廊内侧施工缝处安装接水盒(6)；

步骤四、电渗排水修复：将注浆导管(8)连接注浆泵，向注浆导管(8)内高压注入清水冲开被封堵的注浆孔(9)；将铜板止水带(5)的铜芯电缆线(4)连接直流电源(10)正极，注浆导管(8)的铜芯电缆线(4)连接直流电源(10)负极，注浆导管(8)连接真空泵(11)；

步骤五、注浆封堵：在进行电渗排水修复之后将注浆导管(8)连接注浆泵，向注浆管内高压注入水泥浆封堵裂缝。